|
( r1 f' Z, x) W: R+ B$ g 原标题：若地球只有4厘米，那等比缩小的宇宙有多大？宇宙太大了 , V! Y! s+ p! h& o
8 y Y9 J! V$ O: u9 Q8 s ] 在现代人的概念中，地球的大小清晰地反映出了我们对“大”的定义，我们在地球只能体会物体之大，很难感受天体之大。这两者截然不同。对于地球和其他大型天体的比较，也许很困难，首先我们需要知道天体的“腰围”，才能接着计算它的表面积和体积。
+ r& H& V" e6 X0 Q5 s" E0 }0 [ 地球是目前已知的唯一孕育和支持生命的天体，人类的家园
4 x' [4 E# P+ b# o 
9 ~0 ^( k2 _' c6 h7 y9 L 天体的“腰围”是什么呢？它就是直径。对于地球而言，它的最大直径是赤道，这是环绕它最长的一条纬线。
- G' j8 V! ]& ] 地球究竟有多大？太阳的大小又如何？我们能用等比例缩小地球、对比宇宙的方法，来窥探宇宙有多大吗？对于宇宙之外的邻居星系，距离又是多少？下面让我们一起展开天马行空的科学想象。假如地球只有乒乓球一般的4厘米，那等比例缩小的宇宙直径是多少？宇宙可真是太大了。
) A# m& ^. G* s e$ p) C 人类在宇宙中又是多么渺小呢？
+ Y5 T3 Q* h# D; h+ \ 
* D( c, ?7 {( a8 O- P
地球的尺寸
( ]+ q8 p- Q) Q+ W0 q2 ] _ [1 m 地球是人类赖以生存的家园，它容纳了全球75亿人口，我们亲切称呼它为“地球母亲”。那么地球到底有多大？地理学家应该对地球的尺寸是最清楚的。据研究表明，地球是一个两端比较扁、赤道略长，近似于球体的形状，但又不是球体。
" @4 H# C M& D3 O+ |% w3 R 所以它的半径只能用平均半径表示，地球的平均半径约为6371公里，地球最长的一根纬线是赤道，它是地球最长的一条腰围，大约是4万公里。地球的表面积根据公式4πR²计算，大约是5.1亿平方公里。
; Y- `9 M7 Q$ F6 N% f 赤道指地球表面的点随自转产生的轨迹中周长最长的圆周线 6 ~; \, ]. }- B
& S7 Y: B3 }# q% K9 ] 我们总说地球是一颗蔚蓝的星球，因为它的71%是海洋，剩下29%是陆地。除去不适宜人类居住的沙漠、山地、冰川，显得人类的居住环境似乎并不多。有一种说法认为人的祖先其实是鱼类。
- f- x1 ?. m* Q" Q: X" ~ 传说过去人类像美人鱼一样生活在海洋，海洋的面积是陆地的2.3倍，而且海洋是具有深度的，如果把陆地视为一块草坪，上面站满了人，海洋则是一个水槽，它的容积使它可以装入更多的“美人鱼”。
& \# ^8 L& |2 v2 ~. I) k) O 人们心目中的“美人鱼”
! g _3 q5 K, |, _7 f U, _ 
) o. S4 O# R. t j# j" I/ H 我们说水利万物而不生，海洋是生命的摇篮。海洋生物种类比陆生生物种类更多，海洋也比陆地空间更大，如果我们能开发海底，建立一个有氧的环境，以便在地球人口数量告急的时候获得更多的生存空间。在电影《流浪地球》中，地球因为流浪逐渐远离太阳，陆地变成了冰川，人们生活在地下，很有赛博朋克的感觉。 ( b+ y# d8 F" ~1 H3 \
假如地球的陆地因为某些原因不再适宜居住，我们是不是要回到过去人鱼祖先生活的海里，像鱼一样用腮呼吸呢？我们一直没能了解地球的全貌，不用说陆地，更不用说更为广阔的海洋了。 ) [$ W# d0 H# ^. H" P& ], X/ y4 ^' \/ q
《流浪地球》中，地球地表冰天雪地
8 q, e+ U. m9 {5 ] 
- a: ?1 c3 x0 v
站在地球上的人类，人类两只脚只不过占了几百平方厘米的面积，把人类压缩，体积也不过是0.04-0.08m³，和陆地的表面积比起来不值一提，和海洋的容积比起来，更加显得渺小。 7 B- I: T0 h3 k% w
人类虽然是目前地球的高智慧生物，使地球成为高度文明的一颗星球，但人类涉足的领域还只局限于地球上环境较好的地理区域，对于海洋的探索，程度和深度都不及陆地。所以地球的表面积，再加上海洋容积，是非常之大的。 : R% E) `) m' [' R' u
深海占海洋面积的92.4%和地球面积的65.4% 3 B2 D& i! U5 I
6 [' J9 t. e& u" `: C 太阳的尺寸
# A, b( Y9 [: u 说完地球我们再来说说为地球带来光和热的太阳。地球之所以存在水，有湿度和温度的变化，有氧气、热量，使地球出现化合物和单细胞生物。都是因为有太阳这颗恒星的存在。
- ~8 @$ a0 ^9 } 太阳散发着光和热，以它为中心的太阳系，形成了八大行星。它们受到太阳巨大引力的吸引，围绕太阳公转，地球因为距离太阳的位置拥有合适的光热条件，所以形成了生命。 / b, |+ s$ U9 n. V. ?4 l7 }
太阳系：以太阳为中心并受其引力维持运转的天体系统
8 @" P7 D5 }9 C2 z2 C8 ^6 a 
6 [: h! @0 O6 J. V( v0 g1 N( o) A
太阳是一颗饱含电浆（又叫等离子体）和有着众多磁场的反应球体。它的直径大约是1392000千米，是地球直径的109倍，体积是地球的130万倍。换句话说，要填满整个太阳，需要130万个地球。用地球这样的小不点，用来熄灭燃烧的太阳，估计还不止130万个吧。
* j$ t5 Z1 X" R 在地球上，我们之所以感受不到太阳的大，凭肉眼观察到的太阳和晚上的月亮看起来差不多。一个散发刺眼夺目的金色光辉，一个散发静谧皓然的如水月光。实际上，太阳离我们很远，大概是1亿5千万千米。 ) c9 c, Z4 s2 _4 d% U1 _
太阳采用核聚变的方式向太空释放光和热
% Q) X4 j) F# ]$ g 
+ |6 U& A3 Z8 `- {3 y( W" L 如果要深究下去，可以发现地球距离太阳是一个范围，距离太阳最近距离的那个点叫做近日点，大约是在1月3日左右，近日点的近日距离是约1.471亿千米。距离太阳最远距离的点叫做远日点，在7月3日左右，远日距离大约1.521亿千米。
; c/ E" L- W+ D' Q 我们距离月球才多远？——平均距离38万公里。月球绕地球的飞行轨迹是一个近似椭圆的形状，和近日点、远日点一样，月球也有近地点和远地点，但时间不太固定，比如2019年是2月的农历十五前后，迎来月球的近地点，距地球约35.7万千米，9月的农历十五前后迎来远地点，约40.6万千米。 8 t u: c1 K5 c/ b; d ]* z
月球是围绕地球旋转的球形天体，同时也是地球的天然卫星
, g; _$ e0 P+ N; V3 ^ N6 O- O 
8 q S7 n- ~& D6 A 不管是观测距离地球较近的月球，还是观测遥远的太阳，我们都必须使用天文距离、天文数字来测量和记录，不然就会显得力不从心。但是我们熟悉的厘米和米真的无法使用了吗？要想让普通人理解，需要使用普通的概念，我们可以进行假设，把假设建立在等比例缩放的前提下。
- I7 d b; b5 f8 \+ H 那么问题便来了，如果我们把地球想象成一颗直径4厘米的乒乓球，那太阳的直径大概是4.3米，这样一来，是不是更容易去想象和比较了呢？
; v8 v9 s o2 _1 c9 I8 i! _* x6 c 太阳系的八大行星“大家族”
. a3 O& y! _0 ]: f6 e9 A 
1 H: y$ v3 m: C( ]: d1 Y
宇宙多大？ ! w6 n$ t! b- n* H0 x7 A
宇宙中还有很多比太阳更大的恒星，它们的亮度和体积让其变得易于观察，比如天狼星，它经常被作为“坐标”，用来指引科学家探索的方向，它的体积比太阳还大。是不是让你感觉刷新了对宇宙的认知观念，明明太阳就是我们眼中的巨无霸了，结果“山外有山，天外有天”，强中更有强中手。 / c, I3 H( R/ Q! v7 {3 I4 A& d* M$ a
举例来说明吧，“盾牌座UY”，它是已知体积最大的恒星之一，如果把它放在太阳的位置，它的光球层会淹没木星轨道，甚至直逼土星轨道。它的半径估计有1708个太阳半径那么大，体积是太阳的50倍。现在我们回到乒乓球假设问题，如果地球缩小成一颗4厘米直径的球体，那么这里提到的盾牌座，直径大概是7460米。
; L! n3 r' |) w3 m0 r$ o* Y+ E. h 天狼星的系统质心距离地球约为8.6光年 - V4 y3 s+ ^) }2 S1 _% T+ c/ x
$ ?/ z/ ?8 g" L1 B8 _( r. _: y7 U
如果把理论放在更夸张的宇宙级别上呢？想象一下，突破太阳系，超越银河系，向星系轨道的外围延伸下去，又会有怎样让人吃惊的发现呢？那些神秘的蕴藏了亿万颗天体的星团、星云，它们是否别有洞天？ ) J+ A& W5 K: L* y) ?' l6 N
咱们也不说远了，就拿地球的体量和“包围”地球的太阳系、“包围”太阳系的，这三个依次叠加的级别，来个等比例缩小吧。 ( }5 |6 I- K2 C- z+ c& s3 L2 ~# b
太阳系位于距银河系中心大约2.4~2.7万光年的位置
! f! f! X4 g2 D0 H1 v. P" @ 
) t: t3 g' [" T
假如地球只有4厘米，小成一颗蹦蹦跳跳的乒乓球，那如果我们要从太阳系的一端蹦到另一端，这个弹跳的距离大约是29700公里。这个距离，超过了地球的直径12756公里。 , n8 K1 \! a8 f# A4 D
太阳系是十万个天文单位的集合体，一个天文单位是地球和太阳的距离，我们去掉零头取整，得到1.5亿这个天文单位。这个计量长度也包括外围的柯伊伯带和奥尔特星云。 & F, R3 G1 b, K I
奥尔特云距离太阳约50000～100000个天文单位
$ o' ~5 @, f( q# i8 { N 
( h0 f8 A9 W0 H) V2 `6 c, E8 n
奥尔特云包围着柯伊伯带，跨度是柯伊伯带半径的10倍。这个星云又分内外奥尔特云，据了解，奥尔特云是太阳系形成初期星云的残留物演化的产物，是个可能存在有机物的神秘地带。 0 p; N3 p0 Q% N( b8 H
探索宇宙之外 " ?- O( B$ H7 L8 Y
说了太阳系再来说说银河系。太阳系已经让人觉得很大了，结果在银河系的眼中，太阳系没什么存在感，有点像是个“边缘人”，太阳系没有位于银河系的中心，太阳系的太阳，在宇宙中则显得更加渺小，只是一颗稍微亮一点的恒星罢了。
+ j* o! @. k5 p- i4 X# @: ]5 E 太阳在银河系中的位置 9 G6 v, m, Z# _! y8 i' k" x
+ l2 F4 t# ^4 v S- }9 D 注意，我们的等比例缩放又开始了，这不是演习！在地球成为4厘米乒乓球之后，银河系的直径大约是55亿公里的样子，太阳系距离银河系中心，大约7.7亿公里。
" Q6 h" @8 V! X6 l3 S0 O 我们尚且是缩放之后进行比较，都已经来到了亿级别的计数。如果是其他银河系呢，会不会更夸张？室女座超星系，和只有“4厘米”的乒乓球作比较，直径居然达到了夸张的万亿级别——3.2万亿公里。 , b! I, E' U7 o
室女座超星系团：由银河系所在的本星系群和其他星系组成 0 g I* e6 z' ^+ {; t9 @5 D \
' e# Q$ b |1 P( _5 V* ~
宇宙好像是无限的，怪不得我们总说平行宇宙，一个宇宙就是一个世界。宇宙起源于宇宙大爆炸，就像一个气球，在上面画一些黑点表示天体和星系，向气球吹气，宇宙的气球越来越大，黑点距离越来越远到最后，黑点的颗粒和像素都显现出来了。 + ~! c, ~& u: M: t
“4厘米”地球是其中之一，宇宙的直径大约是292光年。从厘米、千米到亿、亿万，最后到光年。可见宇宙的无边无际，宇宙之浩瀚，无法言说！ " G9 r* a! k/ L4 A9 g* }5 j U
宇宙中的地球概念图 % l9 f- C4 L: t8 U% a8 N
5 ]4 ?; y* |3 C
人之渺小，活出色彩 % v" j: n. Q; y+ Q' I
经过天马行空的假设，我们越发感到人类的渺小，和宇宙的浩瀚。
; L% Y0 W5 d& T! D! l# i. e3 D 也许现在人类在宇宙中是孤独的，但终会有不孤独的那一天 1 e+ O+ b! n1 Y, p/ [
4 G% }7 s1 B( a 就像古人发出的“羡长江之无穷、哀吾生之须臾”一般，我们虽不能把所有的丰功伟绩死后带走，只有在有生之年尽力而为，才能不抱遗憾，不枉此生。返回搜狐，查看更多
2 c5 [; | m1 y# f9 L y
8 ~! U6 e' B: F( Q8 O' p 责任编辑： * D1 \# b8 G7 Z! _( }0 ?
6 b. W4 k4 t; U: _6 q7 z* G
6 y8 \, a7 s! q5 D J% P0 |
) b& [. x% ]" p/ U
4 j+ ^# h8 u. K( T- l
| 
